2025年中考物理总复习中考真题分类汇编专题12功、功率、机械效率

专题12 功 功率 机械效率
一、填空题
1.（2022安徽）用图示的滑轮组将重为3.6 N 的物体竖直向上匀速提升0.5 m,拉力F 的大小为1.5 N,则该滑轮组的机械效率为 。

【答案】80%
【解析】本题考查滑轮组机械效率的计算。

由题图可知,n =3,则绳端移动的距离s =nh =3×0.5 m=1.5 m;拉力做的总功W 总
=Fs =1.5 N×1.5 m=2.25 J,有用功W
有
=Gh =3.6 N×0.5 m=1.8 J,则该滑轮组的机械效率
η=
W 有W 总
×100%=
1.8 J
2.25 J
×100%=80%。

2.（2021安徽）如图,用滑轮组将一重物竖直向上匀速提升2 m,所用拉力F =100 N 。

若该过程中滑轮组的机械效率为80%,则滑轮组对重物做的有用功为 J 。

【答案】320
【解析】本题考查机械效率公式的应用。

由题图可知,滑轮组绳子的有效股数n =2,根据η=W 有W 总
×100%=W 有
Fs ×100%,
代入数据可得80%=
W 有
100N×2×2m
×100%,则W 有=320 J 。

3.（2020安徽）如图所示，工人沿斜面用一定大小的力F 把一重为600N 的物体从斜面底部匀速推到顶部（不考虑物体的大小）。

已知斜面长L =3m ，高h =1.5m 。

若该过程中斜面的效率为60%，力F 所做的功为________J 。

【答案】1500
【解析】工人所做的有用功为
W 有=Gh =600N×1.5m=900J
由100%W W 有总
η=
⨯得
900J
1500J 60%
W W η
=
=
=有
总 4.（2019安徽）用沿斜面向上大小为3.5N 的力将一个重为4.9N 的物体从斜面底端匀速拉到顶端．已知斜面长为2m,高为1m,则该过程中斜面的机械效率为_________________。

【答案】70%
【解析】使用斜面时做的有用功W Gh =有=4.9N×1m=4.9J ，拉力所做的功W Fs 总==3.5N×2m=7J ，斜面的机械效率 4.9J
100%100%70%7J
W W 有总
η=
⨯=
⨯=。

5.(2018安徽）如图所示，当工人师傅用400N 的拉力向下拉绳时，可使重680N 的重物匀速上升，此过程中滑轮组的机械效率为_______________。

【答案】85%
【解析】由图可知，滑轮组承担物重的绳子段数：n=2，由
得，滑轮组的机械效率：
6.（2015·安徽）某同学利用斜面匀速提升重为500N 的物体，已知沿斜面的拉力做的功为1000J ，斜面的机械效率为60％，则物体被提升的高度为 m 。

【答案】1.2
【解析】由斜面的机械效率可得η=;所以h==1000 J×=1.2 m 。

二、选择题
8.（2017安徽）如图所示，当水平拉力F=50N 时，恰好可以使物体A 沿水平地面向右做匀速直线运动。

已知物体重为200N ，所受地面的摩擦力约为80N,假如在5s 时间内，物体水平移动了0.6m ，不计绳和滑轮的自重，则在此过程中（ ）
A.拉力F做功为30J
B.物体重力做功为120J
C.拉力F做功的功率为12W
D.该装置的机械效率约为60%
【答案】C
【解析】由于物体水平运动,物体在重力方向上(竖直向下)的位置没有发生改变,所以重力不做功,即重力做功为0,B项错误;由图可知,该滑轮为动滑轮,绳子的有效股数n=2,则绳端移动的距离s绳=ns物=2×0.6 m=1.2 m,拉
力F做的功W总=Fs绳=50 N×1.2 m=60 J,A项错误;拉力F做功的功率P==12 W,C项正确;物体所受
地面的摩擦力约为80 N,则有用功约为W有用=fs物=80 N×0.6 m=48 J,该装置的机械效率η=×100%=
×100%=80%,D项错误。

三、计算题
10.（2024 安徽）一起重机在10 s内将重为5 000 N的物体竖直向上匀速提升2 m。

求:
(1)物体上升的速度大小;
(2)起重机提升物体的功率。

【答案】（1）0.2m/s；（2）1000W
【解析】本题考查速度、功以及功率的相关计算。

解:(1)物体上升的速度v=s
t =2 m
10 s
=0.2 m/s(2分)
(2)起重机竖直向上匀速提升物体,则起重机对物体的拉力大小等于物体重力大小,即F=G=5000 N 起重机提升物体做的功W=Fh=5000 N×2 m=1×104 J(2分)
起重机提升物体的功率P=W
t =1×104J
10 s
=1000 W(2分)
【一题多解】P=Fv=5000 N×0.2 m/s=1000 W
11.（2023安徽）如图，一固定斜面顶端装有定滑轮，为测量该装置提升物体时的机械效率，用弹簧测力计连接细绳，跨过定滑轮将重为6 N的物体沿斜面向上匀速拉动0.6 m，物体上升的高度为0.3 m，弹簧测力计的示数为4 N。

求此过程中：
(1)该装置做的有用功； (2)该装置的机械效率。

【答案】本题考查斜面中功和机械效率的计算。

解：(1)该装置做的有用功W 有＝Gh ＝6 N×0.3 m ＝1.8 J (2)该装置做的总功W 总＝Fs ＝4 N×0.6 m ＝2.4 J
该装置的机械效率η＝W 有
W 总
×100%＝1.8 J
2.4 J ×100%＝75%
12.（2022安徽）在一次跳伞表演中,运动员在5 s 的时间内竖直向下匀速降落了30 m 。

若运动员和降落伞作为整体受到的重力为1000 N,求这个整体在该过程中: (1)所受阻力的大小; (2)所受重力做功的功率。

【答案】本题考查平衡力和功、功率的计算。

解:(1)由二力平衡得F 阻=G =1000 N=1×103 N (2)重力做的功W =Gh =1×103×30 J=3×104 J 重力做功的功率P =W t =
3×104
5
W=6×103 W
13.（2020安徽）在车站广场上，常常看见人们将旅行包B 平放在拉杆箱A 上，如图甲所示。

假设作用在箱子上的水平推力，F 推=20N ，A 、B 一起做匀速直线运动。

(1)将旅行包B 看成一个有质量的点，如图乙所示。

请在图乙中画出运动过程中B 的受力示意图；
(2)若10s 内箱子运动的距离为8m ，求力F 推做功的功率。

【答案】解：（1）如图所示
(2)推力做的功
W=Fs=160J
推力做功的功率
160W
16J 10s
W P t =
==
14.（2021安徽）如图所示,小明在单杠上做引体向上运动,每次引体向上身体上升的高度为握拳时手臂的长度。

已知小明的体重为500 N,握拳时手臂的长度为0.6 m,完成4次引体向上所用的时间为10 s 。

求: (1)小明完成1次引体向上所做的功; (2)10 s 内小明做引体向上的功率。

【答案】本题考查功、功率的计算。

解:(1)小明完成1次引体向上所做的功 W =Gh =500 N×0.6 m=300 J (2)小明完成4次引体向上所做的功 W 总=4W =4×300 J=1 200 J
10 s 内小明做引体向上的功率 P =
W 总t
=
1200J 10s
=120 W
15.（2019安徽）如图所示，水平地面上一个重为50N 的物体,在大小为10N 的水平拉力下作用下,向左做匀速直线运动，在5s 的时间内通过的距离为2m.求物体运动过程中
（1）所受摩擦力的大小;
（2）拉力F做功的功率．
解：（1）用10N的水平拉力，拉着物体向左做匀速直线运动，物体处于平衡状态，则地面对物体的摩擦力与拉力是一对平衡力，大小相等，故f=F=10N
（2）拉力F做的功W Fs
==10N×2m=20J
拉力F做功的功率
20J
4W
5s
W
P
t
===
16.（2016安徽）某家用轿车，重为1.5×104N，当车以72km/h的速度匀速直线行驶了0.5h，消耗汽油3kg，期间车受到的阻力为车重的0.08倍。

已知汽油的热值为4.6×107J/kg，在此过程中，求：
（1）车通过的路程；
（2）牵引力做功的功率；
（3）汽车发动机的效率。

解：(1)车通过的路程
s=vt=72 km/h×0.5 h=36 km
(2)阻力f=0.08G=0.08×1.5×104 N=1200 N
轿车匀速直线行驶,则牵引力F=f=1200 N
牵引力做的功
W=Fs=1200 N×3.6×104 m=4.32×107 J
牵引力做功的功率
P==2.4×104 W
(3)汽油燃烧产生的热量
Q=m汽油q汽油=3 kg×4.6×107 J/kg=1.38×108 J
汽车发动机的效率
η=×100%=×100%≈31.3%
17.（2015·安徽）如图所示，一轻绳绕过定滑轮，一端与粗糙水平面上的滑块相连，另一端悬挂一个砂桶。

调整桶内砂的质量，当砂桶和砂的总质量m=0.2kg时，砂桶和滑块都做匀速直线运动，速度大小v=0.5m/s，
不计滑轮的摩擦，求砂桶和滑块匀速运动时：
（1）滑块受到的摩擦力的大小；
（2）砂桶和砂所受的重力在2s内做的功。

解：(1)砂桶和砂所受的重力G=mg=0.2×10 N=2 N 绳对砂桶的拉力F=G=2 N
绳对滑块的拉力F'=F=2 N
滑块受到的摩擦力f=F'=2 N
(2)砂桶在2 s内下降的距离h=vt=0.5×2 m=1 m
砂桶和砂所受重力在2 s内做的功W=Gh=2×1 J=2 J。